五金模具設計之（zhī）凸模與凹模刃口尺寸的確定

凸（tū）模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響（xiǎng）衝裁件的尺寸精度。模具的合理（lǐ）間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差（chà）來保證。

1凸、凹模刃口尺（chǐ）寸計算原則

衝裁件斷麵都帶有錐度。光亮帶是測量和使用部（bù）位，落料件的光亮帶處（chù）於（yú）大端尺寸，衝孔件的光亮帶處於小（xiǎo）端尺寸；且落料件的大端（光麵）尺寸等於凹模尺（chǐ）寸，衝（chōng）孔件的小端（光麵）尺寸等於凸模（mó）尺寸。

在測量與（yǔ）使用中，落料件是以（yǐ）大端尺寸為基準，衝孔孔（kǒng）徑（jìng）是 以小端尺寸 為基準。

凸模輪廓越磨越小，凹模（mó）輪廓越磨越大，結果使（shǐ）間隙越用越大。

計算原則：

設計落（luò）料模先（xiān）確定凹（āo）模刃口尺寸：以凹模為基準，間隙取在凸模上，即衝裁間隙（xì）通過減小凸模刃口尺寸來取得。

設計衝孔模先確定凸模刃口尺寸：以凸模（mó）為基準，間隙取（qǔ）在凹模上，衝裁間隙（xì）通過增大凹模刃口尺寸來取得。

根據衝模在使用過程中的磨損規律，設計落料模時，凹模基本尺寸應取接近或等於工件的（de）最小極限尺（chǐ）寸；設計衝孔模時，凸模基本尺寸則取接近或（huò）等於工件孔（kǒng）的（de）最大極限尺寸（cùn）。模（mó）具磨損（sǔn）預留量與工件製造精度有關。

衝（chōng）裁（設計）間隙一（yī）般選用最小合理間隙值（Zmin）。

選擇模具刃口製造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關係，即要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般衝模精度較工件精度高2～4級。

對於形狀簡單的圓形、方形（xíng）刃口，其製造偏差值可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取；

對於形狀複雜的刃（rèn）口製造偏差可按工件相應（yīng）部位公差值的1/4來選取；

對於刃口尺寸磨損後無變化的製造偏（piān）差值可取工件相應部位（wèi）公差值的1/8並（bìng）冠以（±）。

工件尺寸公差與衝（chōng）模刃口尺寸的製造偏差（chà）原則上都應（yīng）按“入體”原則標注為單（dān）向公差。但對於磨損後無變化的尺寸，一（yī）般標注雙向偏差。落料件上偏差為零，下偏差為負；衝孔件上（shàng）偏差為正，下（xià）偏差為零。

加工（gōng）方法：

分開（kāi）加工具有互換性、製造周期短，但Zmin不易保（bǎo）證，需提高加工（gōng）精度，增加製造難度。適用於：圓形或簡單刃口。

配合加工,Zmin易保證，無互換性、製造周期長。適用於：異形或複雜刃口。

1凸、凹模刃口尺寸的計算方法

1．按凸模與凹模（mó）圖樣（yàng）分別加工法

（1）落料

設工（gōng）件的尺寸為D-Δ ，根據計算原則，落料時（shí）以凹模為（wéi）設計基準。首先確定凹模（mó）尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等於（yú）工（gōng）件輪廓的最小極限尺（chǐ）寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸;

（2）衝（chōng）孔

設（shè）衝孔尺寸（cùn）為d+Δ ，根據計算（suàn）原則，衝孔時以凸模為設計基（jī）準。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等（děng）於工件孔的最（zuì）大極限尺寸；將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凸（tū）模尺寸。

（3）孔（kǒng）心距

孔心距屬（shǔ）於磨損後基本不變的尺寸（cùn）。 在（zài）同一工步中，在工件上衝出孔距（jù）為 L± 兩個孔時，，其凹模型孔中心距 可按下（xià）式確定。

為了保證可能的初始間隙不超過Zmax，即

凸、凹模的（de）製造公差，可按ＩＴ６～ＩＴ７級來選取，也可查表（如表）選取（qǔ），但需校核。如不滿（mǎn）足上式，但隻是稍不滿足可取 ;

x—係數（shù），是為了（le）使衝裁件的實際尺寸盡量接近（jìn）衝裁件公差帶的中（zhōng）間尺寸，與工件製造精度有關（guān） ，

當（dāng）製件公差為 IT10以上（shàng），取x＝1；

當製件公差為 IT11～13，取x＝0.75；

當製件公差（chà）為 IT14者，取x＝0.5。

2．凸模與（yǔ）凹模配合加工

配合加工（gōng）就是先按設計尺寸製出一個基準件（凸模或凹模），然後根據基準件的實際尺寸再按最小合理間隙配製另（lìng）一件。

特點：模具的間隙由配製保（bǎo）證，工藝比較簡單（dān），不必校核。

並且還可放大基準件的製造公差，使製造容易（yì）。

適用於：異形或複雜刃口。

設計（jì）時：基準件的（de）刃口尺寸及製造公差應詳細（xì）標注，非基準件（jiàn）上隻標注公稱尺寸，但在圖樣上注明：“凸(凹)模刃口按凹(凸（tū）)模實際刃口尺寸配作，保證最小雙麵合理間隙值Zmin”。

配合加工應注意的幾點問題：

（1）根據磨損後輪廓變化（huà）情況，正確判斷出模具刃口尺寸（cùn）類型：磨損後變大，變小還是不變。

（2）根據尺（chǐ）寸類型，采（cǎi）用不同計（jì）算公式。

磨損（sǔn）後變（biàn）大的尺寸，采用分開加（jiā）工（gōng）時的落料凹模尺寸（cùn）計算公式。

磨損後變小（xiǎo）的尺寸，采用分開加工（gōng）時的（de）衝孔凸模尺寸計算公式。

磨損（sǔn）後（hòu）不變的（de）尺寸，采用分開加工時的孔心距尺寸計算公式（shì）。

（3）刃口製造偏差可按工件相應部位公差值的1/4來選（xuǎn）取（qǔ）。對於刃口尺寸磨損後無變化的製（zhì）造偏差值可取工件相應部位（wèi）公差值的1/8並冠以（±）。

（4）衝模刃口尺寸屬於（yú）半邊磨損時：計（jì）算方法與前述相同，衝裁間隙和製造公差各（gè）取半。

（5）采用電火花加工衝模時：一般凸模作基準件，電火花加工的凹模與之配作，保證（zhèng）間隙。

（6）若采用成形磨削加工衝模時：一般（bān）也（yě）是凸模作基準件，凹模（mó）按凸模配合加工，保證間隙.

不同尺（chǐ）寸類型，采用不同計算公式：

(1）凸模或凹模磨損後會增（zēng）大（dà）的（de）尺寸（cùn）——第一類尺寸A

落（luò）料凹模或衝孔凸模（mó）磨損後將會增大的尺寸，相當於簡單形狀的落料凹模尺寸，所以它的（de）基本尺寸及製造公差的確定方法與（yǔ）分別加工時落料凹模相同。

(2）凸模或凹模磨損（sǔn）後會減（jiǎn）小（xiǎo）的尺寸——第二類尺寸B

衝（chōng）孔凸模或落料凹模磨損後將會減小的尺寸，相當於簡單形狀的衝孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及製造公差的確定方（fāng）法與分別加工時衝孔模相同。

(3）凸模或（huò）凹模磨損後會基本不變的尺寸（cùn）——第三類尺寸C

凸模或凹模在磨損（sǔn）後基本不變的（de）尺寸，不必考慮（lǜ）磨損的影響，相當（dāng）於簡單形狀的孔心距尺寸，所以它的（de）基本（běn）尺寸及製造公差的確定方（fāng）法與分別加工時的孔心距相似計算。